Istnieje elektron o dodatnim ładunku elektrycznym. Każda cząstka elementarna materii posiada swojego "lustrzanego" towarzysza - antycząstkę o przeciwnych cechach takich jak np. ładunek elektryczny. Już w 1928 roku angielski fizyk Paul Dirac wyprowadził równanie matematyczne, z którego wynikało, że oprócz dobrze znanego wówczas elektronu - cząstki materii obdarzonej ujemnym ładunkiem elektrycznym, powinien istnieć anty-elektron, mający ładunek dodatni.
W kilka lat po przepowiedni Diraca amerykański fizyk Carl David Anderson eksperymentalnie wytworzył (w 1932r.) taką cząstkę, którą nazwano pozytonem. Anderson, badając umieszczone w polu magnetycznym ślady cząstek promieniowania kosmicznego, znalazł tor o wszelkich cechach toru elektronowego - tyle, że odchylający się w polu magnetycznym w przeciwnym niż elektron kierunku, a zatem obdarzony ładunkiem dodatnim. Bliższe rozwiązanie wzoru Diraca wykazało, że odnosi się ono również do cięższych cząstek materii, w szczególności do protonów i neutronów tworzących jądra atomowe.
Antyprotony powinny mieć ładunek elektryczny ujemny, w przeciwieństwie do dodatnich protonów. Antyneutrony, jako obojętne pod względem elektrycznym, powinny różnić się od neutronów nie ładunkiem, a właściwościami magnetycznymi. Obie wspomniane cząstki zostały rzeczywiście odkryte przez fizyków. Antyproton zaobserwowano w roku 1955. W celu jego wykrycia zbudowano w Berkeley (USA) akcelerator, o tak dobranej energii, by w zderzeniach wiązki protonów mogła powstać para proton - antyproton. Pierwsze atomy antywodoru udało się zarejestrować 40 lat później (XII 1995r.) w Europejskim Ośrodku Badań Jądrowych CERN w Genewie. Aby połączyć antyprotony i pozytony, z których miał powstać atom antywodoru, międzynarodowy zespół naukowców wstrzyknął wiązki ksenonu (gaz szlachetny) w strumień antyprotonów. W zderzeniach antyprotonów z atomami gazu powstają niekiedy pary elektron - pozyton. Jeżeli zdarzy się, że prędkość antyprotonu i powstającego pozytonu są bardzo do siebie zbliżone, to pozyton może zostać wychwycony przez sąsiedni antyproton i powstaje atom antywodoru. W tym doświadczeniu udało się stwierdzić powstanie dziewięciu sztuk atomów antywodoru, które przeżyły około 40 bilionowych części sekundy, przelatując w tym czasie drogę około 10 metrów! Antycząstki w zetknięciu ze zwykłymi protonami i neutronami materii wykazują wielką nietrwałość, ulegając przekształceniu w drobniejsze cząstki, zwane mezonami, które dalej się rozpadają tworząc w końcu kaskadę szybkich elektronów i promienie gamma. Jeśli spotykają się cząstka i antycząstka tego samego rodzaju, to następuje ich "anihilacja", czyli zamiana w energię (promieniowanie). Uwolniona w procesie anihilacji energia jest równa całkowitej energii pary cząstek, włączając ich masy.
Zwykły elektron ma ujemny ładunek elektryczny. Jego antycząstka - pozyton - ma dodatni ładunek. Podobnie dodatnio naładowanemu protonowi towarzyszy ujemnie naładowana antycząstka - antyproton. Antyproton nie składa się (tak jak proton) z kwarków, lecz z antykwarków, które mają przeciwne ładunki niż zwykłe kwarki (tworzące proton). Atomy zwykłej materii zbudowane są z jąder, zawierających protony, neutrony oraz z krążących dookoła nich elektronów. Jak wynika z opisanego powyżej wyniku doświadczenia, można sobie jednak wyobrazić istnienie antyatomów, które składałyby się odpowiednio z antyprotonów i antyneutronów oraz pozytonów. Takie antyatomy tworzyłyby antymaterię. Dotychczas nie udało się wytworzyć tego rodzaju substancji. Niemniej jednak gwałtowny charakter pewnych zjawisk astronomicznych, zachodzących między innymi w mgławicy Krab, a także w obiekcie zwanym Łabędziem A, który być może jest układem zderzających się dwu galaktyk, pozwala domniemywać, że gdzieś w przestrzeni kosmicznej może zachodzić anihilacja antymaterii z materią. Na ostateczne wyjaśnienie tych zjawisk trzeba jednak jeszcze trochę poczekać.
zp8497586rq
